Atps Mecânica Geral

OBJETIVO PROPOSTO

O objetivo deste trabalho é elaborar e construir um guindaste como uma estrutura treliçadas com palitos de picolé. O guindaste deverá estar apoiado numa base plana e de massa consideravelmente maior que todo o guindaste, no qual será submetido ao desafio de içar um peso junto ao deslocamento do mesmo.

ETAPA 1

1º passo – Pesquisar sobre as estruturas e montagens

2º passo – Reunir fotos, esquemas e desenhos

Como funcionam os guindastes torre

Comum em grandes obras de engenharia civil, os guindastes torre são fundamentais para o manejo de materiais como, por exemplo, o aço e o concreto. Tendo observado um canteiro de obras, a quem se pergunte: Como máquinas daquele porte chegaram até a obra se não são vistos transitando pela cidade? Como, mesmo erguendo grandes toneladas, elas não tombam? Nesse trabalho, veremos como funcionam os Guindastes Torre.

*imagem ilustrativa

Principio do funcionamento

Fixo a terra, os guindastes de torre oferecem a melhor combinação de altura e capacidade, e são usados frequentemente na construção de edifícios altos. Para conservar o espaço de trabalho na obra, o eixo vertical do guindaste é construído frequentemente dentro e ao centro da futura edificação, que é então, após o termino da obra (quando o guindaste é desmontado) convertido ao eixo do elevador. Um eixo horizontal é balanceado assimetricamente no alto do eixo vertical, a seção curta do eixo horizontal carrega um contrapeso de blocos de concreto, e sua seção longa carrega o equipamento responsável pelo içamento. O operador de guindaste senta-se em uma cabine no alto da torre. Um guindaste de torre é montado geralmente por um guindaste telescópico com menor capacidade de içamento, mas grande alcance (altura), e no caso dos guindastes de torre que são içados para construção de arranha-céus muito altos um guindaste menor será ao termino da obra içado ao Guindaste de Torre.

Os cabos são movimentados através de motores que operam com uma variedade de tipos de transmissões. Os motores podem ser a vapor, elétricos, ou ainda de combustão interna (IC). Enquanto que com relação à transmissão esta costuma ser à base de embreagens principalmente em equipamentos mais antigos. Recentemente este padrão começou a ser modificado com o uso de motores de combustão interna que permitem combinar a característica dos motores de vapor "torque máximo em velocidade zero" pela adição de um elemento hidráulico, criando com isso um bom controle de torque. As vantagens operacionais deste arranjo são conseguidas através do controle eletrônico de movimentação hidráulica. Alguns modelos de guindaste que utilizam esta tecnologia podem ser convertidos em guindastes de demolição adicionando-se uma esfera de demolição, ou em escavadeiras adicionando uma pá carregadeira, embora alguns detalhes de projeto possam vir a limitar sua eficácia.

Indiferentemente de suas características peculiares todos os guindastes seguem alguns princípios mecânicos que ilustram o uso de uma ou mais “máquinas simples” para criar uma vantagem mecânica:

PRINCIPIO DA ALAVANCA: Um guindaste de contrapeso contém um eixo horizontal (a alavanca). Na física, a alavanca é um objeto rígido que é usado com um ponto apropriado do fulcro para multiplicar a força mecânica que pode ser aplicada a outro objeto. O princípio da alavanca permite que uma carga pesada unida à extremidade mais curta do eixo possa ser içada por uma força menor aplicada no sentido oposto (extremidade mais longa do eixo). A relação do peso da carga à força aplicada é igual à relação dos comprimentos do braço mais longo e do braço mais curto, e é chamada a vantagem mecânica.

PRINCIPIO DA POLIA: Um guindaste de jib possui um suporte inclinado (o jib), esse suporta um bloco de polia fixo. Os cabos são enrolados varias vezes em volta de um bloco fixo e presos a outro bloco que se unira à carga a ser içada. Quando a extremidade livre do cabo é puxada manualmente ou por uma máquina, o sistema da polia emprega uma força à carga que é igual à força aplicada multiplicada pelo comprimento do cabo que passa entre os dois blocos. Este número é a vantagem mecânica.

O CILINDRO HIDRÁULICO: Este pode ser usado diretamente para içar a carga, ou mover indiretamente o jib ou um eixo que suporte outro dispositivo de içamento. Os guindastes, como todas as máquinas, obedecem ao princípio da conservação de energia. Isto significa que a energia empregada à carga não pode exceder a energia interna da máquina. Desde que a energia seja proporcional à força multiplicada pela distância, a energia de saída é mantida aproximadamente igual à energia da entrada (na prática ligeiramente menor, porque alguma energia é perdida com o atrito.). Cilindro hidráulico.

Para entendermos melhor o funcionamento de um guindaste, devemos saber quais as partes que o compõe. São elas:

BASE: Suporta o guindaste; Fica fixada em uma enorme base de concreto. É impressionante como super-máquinas como essa se mantém estáveis sem haver nenhum cabo de sustentação. O principal elemento que garante essa sustentação é a base, onde grandes chumbadores são embutidos profundamente no concreto. Essas bases medem em torno de 10 m x 10 m x 1,3 m e pesam em torno de 182 mil kg. Outro elemento importante é o contrapeso, que será visto mais a frente.

MASTRO: É a unidade que dá altura ao guindaste;

LANÇA: Dotada de um carro com roldanas que corre ao longo de seu comprimento, é a parte do guindaste que suporta a carga;

BRAÇO HORIZONTAL MENOR: É a parte responsável pelos contrapesos (feitos de concreto) e que possui o motor e o sistema eletrônico do guindaste;

UNIDADE GIRATÓRIA E CABINA DO OPERADOR: Para os guindastes comuns, a altura máxima sem carga é 80 m; sua altura pode ser maior caso o guindaste seja escorado no prédio à medida que ele sobe ao redor do guindaste; O alcance máximo é de 70 m e a carga máxima de levantamento é cerca de 19.8 toneladas, tendo em torno de 20 toneladas de contrapeso.

É válido lembrar que quanto mais perto a carga estiver do mastro, mais peso o guindaste